基于STM32的频率和功率可调非接触供电超声电源设计

为解决接触式供电中漏电、磨损、电能传输不良以及超声电源在加工中谐振频率漂移、跟踪速度慢、输出功率不稳定等问题,文章以STM32单片机作为主控系统,设计了一种频率和功率可调的非接触供电超声电源。根据采样反馈电路采集的电压电流相位差和有效值信号,采用锁相环和模糊比例积分(Proportional Integral,PI)控制相结合的方法对频率进行跟踪,并用传统PI控制法控制输出功率。在Matlab软件中搭建电源仿真模型,利用附加电阻、附加电感和附加电容模拟加工过程中负载参数的突变,对有频率调节和功率控制子系统以及没有子系统的电源模型分别进行仿真。仿真结果表明,电源输出功率稳定在248 W。当负载参数发生改变时,电源的谐振频率发生漂移,经过频率自动跟踪子系统的调节后,电源在0.01 s后重新回到谐振状态。此控制算法实现了频率快速跟踪和功率控制。

水膜压力监测节点旋转非接触供电耦合机理研究

水润滑轴承水膜压力无线监测方法中,由于节点随主轴旋转,其供电成为一大难题。而常见的电池、滑环和自供电等供电方法均无法保证无线监测节点的持续和稳定性,因此,提出一种非接触供电方法并深入研究耦合机构电磁耦合机理。首先,通过耦合机构磁通路径建立等效磁路模型,获得了物理模型与电感参数的映射关系。然后,结合有限元仿真分析了耦合机构中磁芯数量、气隙、径向偏移和旋转等因素对耦合性能的影响,并对两侧电路进行无功补偿,通过联合仿真对比了补偿前后的输出功率。最后,将耦合机构安装在水润滑轴承试验台上进行了动态测试试验。研究结果表明,仿真与试验一致性较好,该耦合机构在5 mm气隙下能够兼顾耦合和抗偏移性能,且不受旋转工况影响,经过补偿后的耦合机构平均输出功率为12.496 W,传输效率为71.96%,满足无线监测节点需要。

水膜压力监测节点非接触供电耦合机构研究

水润滑轴承水膜压力无线监测节点同轴安装、随轴高速旋转,因此对其供电成为一大难题。针对上述问题,提出一种非接触供电方法,建立了耦合机构物理模型及其等效电路,并进行特性分析;然后,对耦合机构原、副边电路进行补偿,并对其输出功率及效率进行仿真;最后通过试验进行验证。结果表明:仿真与试验结果具有较好一致性,该耦合机构在SP补偿后平均输出功率为10.332 W,传输效率为69.84%,能够满足无线监测节点非接触供电需要。

平流层艇载风速计非接触供电系统的设计

针对平流层艇载风速计电滑环供电方式的不足,设计了基于DSP控制的艇载风速计非接触供电系统。利用电磁感应原理,明确了非接触供电系统的组成;通过建立系统等效电路模型,分析了影响系统传输效率及传输功率的因素;结合艇载风速计的结构及应用背景,借助ANSYS Maxwell电磁仿真软件设计了嵌套式松耦合线圈。通过对系统主要电路进行仿真并搭建基于DSP控制的原、副边电路,对系统的工作特性进行验证,仿真及试验结果表明:基于DSP控制的平流层艇载风速计非接触供电系统能够实现良好的非接触能量传输,降压后可为平流层艇载风速计供电。

非接触供电系统可分离变压器模型及绕线设计

通过对可分离变压器的基本结构和磁路进行分析,推导出可分离变压器的数学模型,并进行了绕线设计,得出了影响非接触供电系统电能传输效率的若干因素,为非接触供电系统的设计提供理论依据。

非接触供电系统多负载自适应技术

从功率传输的角度出发,分析了非接触供电系统中并联调谐拾取电路和串联调谐拾取电路对系统参数和系统功率传输容量的影响。提出采用固定频率控制和动态无功参数调谐相结合的方法,以保证系统的工作频率恒定,并使开关器件工作在软开关状态。最后对改进后的系统进行了仿真研究和实验验证。

基于ZigBee与非接触供电的井盖防盗技术及应用

市政检查井的井盖和井下线缆设备被盗易造成人员车辆安全隐患,造成通讯、电力、供水供气中断,使企业和居民蒙受巨大损失。介绍了一种检查井综合防盗监测技术,该技术应用Zig-Bee无线传输技术进行井盖状态监测传送,利用工频非接触供电和直流电机驱动井盖锁技术,通过特殊设备方能打开井盖,并可利用ZigBee无线传输技术将井盖状态信号发送至监控中心,以便实时监控区域内所有检查井的工况并能及时报警、处理。

随机负载条件下非接触供电系统的自适应调谐方法

建立了基于可分离变压器的感应耦合电能传输系统的物理模型,从理论上研究了传输效率的影响因素。数学分析表明,动态负载会导致电路系统的电抗发生改变,因此系统会偏离谐振状态。提出了采用固定激励电源频率与动态调节电路无功器件参数相结合的方法进行自适应调谐。激励电源保持较高的固定工作频率,实时检测负载电流,根据最大电流原则调节回路的补偿电容值,使系统重新回归谐振状态。实验结果表明,所提方法能使系统重新回归谐振状态。

矿井非接触供电模式的探讨

分析了国内目前矿井电能传输方式的现状,介绍了非接触电能接入模式及其应用原理、优点,以及国内外的研究成果及发展趋势,并探讨了非接触供电模式在矿井应用的可行性。

用于起博器的互备非接触供电电路研究

提出双路互备非接触式心脏起搏器电源系统设计方案,包括两个互备的体外供电装置和一个体内电能接收装置,这些模块协调控制体外供电装置,使其互为备用。当体内受电电感线圈遭到强磁场冲击出现过电压,或体内电能接收装置超过允许温度时,电路能够自动进入保护状态,且可维持起搏器正常工作。实验证明电路可行。

轴对称结构非接触供电动态特性研究

采用仿真分析与实验验证相结合的方法研究了旋转状态下非接触传能系统的性能。利用两谐振线圈的电磁耦合,从理论上建立等效电路模型进行阻抗匹配。利用有限元分析软件,建立了三维仿真模型,研究了不同旋转速度下,轴向间距、径向偏移以及倾斜角度对非接触能量传输系统性能的影响规律。同时利用搭建的实验平台进行稳态验证,与仿真结果对比,表明有限元仿真模型的有效性和准确性。最后,利用经过检验的仿真模型,研究了系统的瞬态特性以及磁场分布,证实改变旋转速度几乎不影响系统的传输功率,这为非接触传能技术应用于电机无刷励磁等旋转装置提供了有益的参考。

一种用于非接触供电车灯的无线反馈稳压电路设计

为了在引擎盖、后备箱盖等灵活旋转的部件上装设车灯,设计出了用于非接触供电车灯的无线反馈稳压电路。主电路包括非接触供电原边电路和副边电路两部分,为了适应车载蓄电池的电压波动和不同功率的灯具对输出电压的影响,采用无线反馈稳压。无线反馈稳压电路对负载电压和电流取样并反馈,由单片机(ATmega16L)自动调节PWM输出的占空比,控制非接触供电原边电路的功率开关管,改变原边电路的输出功率,达到稳定负载电压的目的。经测试实验与仿真结果一致。

基于非接触供电的矿井高压电缆接头温度远程监控系统研究

文章介绍了一个矿井高压电缆接头温度测控系统,该系统利用非接触供电技术为监测终端供电,以GSM作为数据传输链路,用LabVIEW开发系统软件平台,设计温度调理电路和温度控制电路。实现了电缆接头温度数据的采集与处理、温度曲线显示、数据分析与保存、温度范围控制、温度超限报警等多种功能,极大增强了电缆接头的温度控制能力,提高了电缆接头的使用寿命。

基于分离式变压器的非接触供电技术研究

对基于分离式变压器的非接触供电技术开展了研究,提出了四种电路拓扑,详细阐述了每种电路的原理与特点。以蓄电池非接触充电系统为应用平台。最后以单端式蓄电池非接触充电电路为例,通过仿真验证了基于分离式变压器的非接触供电原理的可行性。

LED照明设备非接触供电技术的探讨

阐述了非接触供电技术的结构和原理,并把该技术引入LED照明设备为其供电,并例举采用非接触供电技术的LED标志牌和矿灯。

非接触供电系统的应用平台研究

非接触供电系统(CPS)具有广阔的应用前景,是一种新型的电能传输技术,摆脱了传统供电方式通过导体直接接触供电的方式,通过感应电磁耦合关系向负载提供电,在物流自动化等领域具有良好的应用效果。通过对非接触供电系统的原理结构研究分析,提出了一种适用移动轨道传输的非接触供电实验平台,并研究了该实验平台的次级拾取电能机构的构造,进行了相应的非接触供电实验验证。

电梯轿厢无随行电缆非接触供电系统设计

电梯轿厢随行电缆有碍美观且需要定期维护,为了摆脱对随行电缆的依赖,设计了一种新颖的电梯轿厢无随行电缆非接触供电系统,采用高频松耦合变压器实现电能的非接触传输.电梯轿厢升降运动时利用蓄电池的储能供电,非接触供电系统处于关闭状态;在每个楼层平层静止时,系统收到电梯平层信号,系统启动供电并对蓄电池充电.这种供电方式可以提高供电效率,减少高频电磁污染.分析了松耦合变压器的等效电路模型,研究了工作气隙、工作频率、补偿电容等对供电效率的影响.根据系统要求设计了简单高效的大功率开关电源充电器,稳压效果好,可靠性高.

非接触供电系统中的电流变换技术研究

非接触供电系统是一种利用电磁感应耦合理论并结合高频变换技术的新型电能传输技术。通过对非接触供电系统原边中的电流变换进行分析,设计了一种新型LCL网络拓扑结构,实现了方波到正弦波的变换,并构建出恒流电路,使得加载到电缆上的电流不随负载发生变化,在实际工程应用中得到了实现,使用效果良好。

基于半桥变换器的非接触供电电路的研究

非接触供电主要采用串联耦合谐振和并联耦合谐振实现能量的传递,谐振电路中L和C以静态的串联、并联形式连接存在,根据半桥变换器拓扑电路的特点,改变有极性电容为谐振无极性电容,在负载为电感的情况下,通过调节全控型开关工作频率,实现负载电感L与半桥电容C的动态并联谐振,从而完成能量的非接触传输。

基于车灯的无线反馈非接触供电电路设计

为了能在汽车的引擎盖等活动部位装设车灯,给出了一种无线反馈稳压的非接触供电车灯电路.无线反馈稳压电路通过无线反馈控制电路的输出电压,达到稳定负载功率的目的,实验证明电路可行.